El agua es una de las pocas sustancias que al congelarse aumenta de volumen (disminuye su densidad que pasa a ser de 0,916 g/cc en lugar de una densidad igual a 1 en el agua), pues la mayor parte de las sustancias se contraen al congelarse.
El agua, la sustancia clave para la vida, tiene en su forma sólida o hielo más formas de lo que se suponía. El hielo presenta doce estructuras o fases diferentes.
En las presiones habituales en el medio terrestre (presiones de una atmósfera), la fase más estable es la fase I, con dos variantes:
- Hielo hexagonal
- Hielo cúbico (por debajo de -130ºC)
Aplicando diferentes presiones y temperaturas se obtuvo hielo con densidades superiores a la normal.
Investigadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos (EEUU) sometieron una muestra de agua a una presión muy elevada (más de 170.000 veces la existente a nivel del mar), empleando un yunque de diamante y además la sometieron a una intensa radiación de rayos X de alta energía.
Bajo estas condiciones, casi la totalidad de las moléculas de agua se rompieron y se volvieron a formar en forma de una aleación sólida de oxígeno O2 e hidrógeno H2.
Se observó que los rayos X fueron la clave para romper los enlaces O-H del agua.
Sin éstos, el agua permanecía en una forma de hielo de alta presión conocida como hielo VII (alta presión, alta temperatura, estructura cúbica sencilla y densidad de 1,7 g/cc).
En otros planetas o satélites, con condiciones de presión y temperatura diferentes a las de nuestro planeta, se postula que el hielo puede estar presente en otras formas. Es lo que puede ocurrir en Europa, el satélite de Júpiter.
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